BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THOÁT
NƯỚC TRONG SẢN XUẤT GIẤY CARTON 3 LỚP
TẠI CÔNG TY GIẤY CHÁNH DƯƠNG
Họ và tên sinh viên : DƯƠNG TẤN CƯỜNG
Lớp
: DH06GB
Ngành
: Công Nghệ Sản Xuất Giấy Và Bột Giấy
Niên khóa
: 2006 – 2010
Tháng 07/2010
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ THOÁT NƯỚC
TRONG SẢN XUẤT GIẤY CARTON 3 LỚP
TẠI CÔNG TY GIẤY CHÁNH DƯƠNG
Tác giả
DƯƠNG TẤN CƯỜNG
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư
Ngành Công Nghệ Sản Xuất Giấy và Bột Giấy
Giáo viên hướng dẫn
TS. Phạm Ngọc Nam
Tháng 7 năm 2010
LỜI CẢM TẠ
Lời đầu tiên con xin khắc ghi đáy lòng công lao sinh thành dưỡng dục của cha
mẹ. Cha mẹ đã không quản khó khăn, vất vả để cho con được thành quả hôm nay.
Công lao đó con nguyện suốt đời tri ân báo đáp.
Tôi xin chân thành cám ơn quý thầy cô trường đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí
Minh, thầy cô khoa Lâm Nghiệp đã truyền đạt những kiến thức hữu ích trong suốt bốn
năm ngồi trên giảng đường đại học, đó là những kiến thức để tôi bước vào đời.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Phạm Ngọc Nam, người đã hết lòng
dạy dỗ, truyền đạt và giúp đỡ tôi suốt thời gian đi thực tập và thực hiện đề tài này tại
công ty giấy Chánh Dương thời gian vừa qua.
Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ công nhân viên công ty trách nhiệm hữu hạn
giấy Chánh Dương đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tại đây.
Tất cả bạn bè lớp DH06GB đã động viên giúp đỡ tôi trong học tập và thực hiện
đề tài này.
Chân thành cảm ơn
ĐHNL, ngày 15 tháng 7 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Kí tên
Dương Tấn Cường
i
TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự thoát nước trong sản xuất
giấy carton 3 lớp tại công ty giấy Chánh Dương” được thực hiện ngày 3-8-2010 đến
ngày 30-5-2010 tại Công ty TNHH Giấy Chánh Dương – Khu Công Nghiệp Mỹ
Phước I, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương. Đề tài được thực hiện qua quá trình khảo
sát dây chuyền, thực hiện lấy giấy tại từng vị trí khảo sát để đo độ thoát nước. Khảo sát
các yếu tố công về vận tốc, nồng độ, kiểm tra độ thoát nước khi đó. Sau nhiều lần khảo
sát, chúng tôi có được những kết quả sau:
Dây chuyền sản xuất chạy với tốc độ cao, có thể lên đến 600m/phút khi sản
xuất giấy KA-230. Dây chuyền thiết kế với ba dàn lưới để sản xuất giấy carton ba lớp.
Nồng độ bột tại thùng đầu trước khi ra dàn lưới tại ba lớp từ 1,52,0%. Bộ phận ép
gồm bốn khe ép. Trong đó, có một lô ép hút chân không, và hai khe ép kiểu hai chăn,
tạo điều kiện để cho chế độ thoát được thuận lợi hơn.
Sự thoát nước chịu nhiều sự ảnh hưởng và chịu tác động bởi nhiều yếu tố: Cấu
trúc lưới xeo, cấu trúc bột xeo, yếu tố chân không, chăn ép, cấu tạo lô ép và lực ép.
Những yếu tố này làm tăng giảm sự thoát nước thường không theo một tỉ lệ nào, mà
còn tác động qua lại lẫn nhau gây ảnh hưởng tới sự thoát nước.
Sự thoát nước tuy chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố trên nhưng sự thoát
nước cũng tác động trở lại đối với dây chuyền công nghệ và chất lượng sản phẩm giấy.
Sự thoát nước tốt làm mài mòn lưới xeo do ảnh hưởng mài mòn của các hạt mịn được
chất trợ bảo lưu giữ lại trên lưới xeo. Sự thoát nước không đều gây ra những ảnh
hưởng làm hư hỏng cho chăn ép. Sự thoát nước tốt giúp tiết kiệm năng lượng trong
quá trình sấy. Ước tính cứ tăng độ khô của tấm giấy sau khi qua quá trình ép lên 1%
thì giảm được lượng hơi tiêu hao trong bộ phận sấy lên 3%. Ngoài ra, sự thoát nước
không ổn định gây ra những ảnh hưởng làm sản phẩm không đạt yêu cầu như: Độ ổn
định của độ ẩm, định lượng và độ đồng đều, tính hai mặt và quan trọng nhất là sự tạo
hình tờ giấy…
ii
MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
Lời cảm tạ ......................................................................................................................... i
Tóm tắt.............................................................................................................................ii
Mục lục ...........................................................................................................................iii
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................... v
Danh sách các hình ......................................................................................................... vi
Danh sách các bảng ......................................................................................................viii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................... 1
1.2. Mục đích của đề tài................................................................................................ 2
1.3. Yêu cầu thực hiện .................................................................................................. 2
1.4. Giới hạn đề tài........................................................................................................ 2
Chương 2 TỔNG QUAN................................................................................................. 3
2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ giấy tại Việt Nam.................................................. 3
2.2. Tổng quan về công ty giấy Chánh Dương............................................................. 5
2.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển ...................................................................... 5
2.2.2. Sản phẩm.......................................................................................................... 6
2.3. Tổng quan về giấy bao bì carton............................................................................ 6
2.3.1. Khái niệm......................................................................................................... 6
2.3.2. Phân loại........................................................................................................... 7
2.3.3. Ưu điểm khi sản xuất giấy carton từ giấy tái chế ............................................ 8
2.4. Tổng quan về quy trình sản xuất giấy từ nguyên liệu giấy thu hồi ....................... 9
2.5. Tổng quan về sự thoát nước và độ thoát nước..................................................... 11
2.5.1. Các khái niệm cơ bản..................................................................................... 11
2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thoát nước....................................................... 11
iii
2.5.3. Ảnh hưởng của sự thoát nước lên dây chuyền sản xuất ................................ 12
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT ......................................... 14
3.1. Nội dung khảo sát ................................................................................................ 14
3.2. Phương pháp thực hiện ........................................................................................ 14
3.2.1. Đo oSR của bột giấy....................................................................................... 14
3.2.2. Xác định định lượng ...................................................................................... 15
3.2.3. Xác định độ ẩm .............................................................................................. 16
3.2.4. Chất trợ bảo lưu_percol 47 cation polyacrylamide........................................ 16
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................... 19
4.1. Qui trình sản xuất giấy carton ba lớp................................................................... 19
4.1.1. Bộ phận lưới................................................................................................... 22
4.1.2. Bộ phận ép ..................................................................................................... 26
4.1.3. Bộ phận sấy và gia keo .................................................................................. 29
4.1.4. Cán cuộn thành phẩm..................................................................................... 31
4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự thoát nước .............................................................. 31
4.2.1. Thoát nước cơ học.......................................................................................... 31
4.2.2. Thoát nước hóa học........................................................................................ 45
4.3. Các yếu tố ảnh hưởng của sự thoát nước lên dây chuyền sản xuất ..................... 48
4.3.1. Sự ảnh hưởng lên công nghệ sản xuất ........................................................... 48
4.3.2. Sự ảnh hưởng lên tính chất giấy .................................................................... 50
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 53
5.1. Kết luận................................................................................................................ 53
5.2. Kiến nghị.............................................................................................................. 53
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................... 55
Phụ lục ........................................................................................................................... 56
iv
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐHNL ..........................................................................Đại học Nông Lâm
TNHH ...................................................................... Trách nhiệm hữu hạn
OCC..................................................................Old Corrugated Container
CSF .............................................................. CaNadian Standard Freeness
SR ...................................................................................Schopper Reigler
KTĐ..................................................................................... Khô tuyệt đối
VPPA...............................................Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam
STT ..............................................................................................Số thứ tự
QCS ..................................................................... Quality Control System
NXB..................................................................................... Nhà xuất Bản
TpHCM................................................................ thành phố Hồ Chí Minh
v
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Các sản phẩm từ giấy carton ........................................................................... 8
Hình 2.2: Tổng quan quy trình sản xuất giấy .................................................................. 9
Hình 3.1: Máy đo độ nghiền.......................................................................................... 15
Hình 3.2: Cân định lượng .............................................................................................. 16
Hình 3.3: Tủ sấy ............................................................................................................ 16
Hình 3.4: Hóa chất trợ bảo lưu percol 47 cation polyacrylamide ................................. 17
Hình 4.1: Dây chuyền sản xuất giấy cactong 3 lớp....................................................... 21
Hình 4.2: Thiết kế tổng quát bộ phận lưới .................................................................... 22
Hình 4.3: Thiết kế thùng đầu kín đệm khí..................................................................... 22
Hình 4.4: Một số kiểu thiết kế môi phun....................................................................... 23
Hình 4.5: Lưới xeo ........................................................................................................ 24
Hình 4.6: Dao gạt nước với chi tiết kháng mài mòn ceramic ....................................... 24
Hình 4.7: Hòm hút ẩm ................................................................................................... 25
Hình 4.8: Trục bụng chân không lớp đáy...................................................................... 26
Hình 4.9: Đường phân bố áp suất ở bốn giai đoạn ép ................................................... 27
Hình 4.10: Thiết kế bộ phận ép gồm 4 nip ép ............................................................... 28
Hình 4.11: Hệ thống sấy bên trong chụp sấy ................................................................ 30
Hình 4.12: Lô gia keo.................................................................................................... 31
Hình 4.13: Minh họa sự thoát nước liên quan tới nồng độ bột của lớp mặt.................. 34
Hình 4.14: Cấu trúc lưới xeo lớp mặt............................................................................ 36
Hình 4.15: Biến thiên khả năng thoát nước trên máy xeo............................................. 36
Hình 4.16: Sự thoát nước và sự hình thành chân không của dao gạt nước ................... 37
Hình 4.17: Thiết kế hộp hút chân không ướt................................................................. 39
Hình 4.18: Hai kiểu thiết kế hộp hút chân không khô................................................... 40
vi
Hình 4.19: Trục ép 1 loại ép 2 chăn .............................................................................. 41
Hình 4.20: Minh họa sự thoát nước qua lỗ hút chân không lô ép 2 .............................. 41
Hình 4.21: Thiết kế cấu tạo lô ép 1 và lô ép 2............................................................... 42
Hình 4.22: Thiết kế cấu trúc lô ép 4 .............................................................................. 43
Hình 4.23: Cấu tạo của chăn ép..................................................................................... 44
Hình 4.24: Lượng nước thoát ra bởi lực ép ................................................................... 45
Hình 4.25: Cơ chế bảo lưu kiểu bắc cầu........................................................................ 47
Hình 4.26: Bản chất thủy động và cơ chế tạo hình trên lưới bằng cơ chế thoát nước .. 51
vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thị trường nhập khẩu giấy 3 tháng đầu năm 2010 ......................................... 3
Bảng 2.2: Dự báo ngành giấy năm 2020 ......................................................................... 5
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn quản lí sản phẩm công ty ............................................................. 6
Bảng 4.1: Thành phần bột hóa ảnh hưởng tới độ thoát nước
(độ thoát nước xét tại thời điểm khi thời gian nghiền là 30 phút)................................. 32
Bảng 4.2: Thành phần bột tái sinh ảnh hưởng tới độ thoát nước .................................. 32
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian nghiền bột tới độ thoát nước
dùng để sản xuất giấy KA-230 ...................................................................................... 33
Bảng 4.4: Cấu trúc lưới xeo........................................................................................... 35
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của cấu trúc lưới đến sự thoát nước tại lưới xeo........................ 35
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của vận tốc lưới tới độ hút chân không
tại góc nước chân không (xét tại độ mở góc là 2o)........................................................ 37
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của độ mở góc thoát nước chân không
giữa lưới và dao gạt tới độ hút chân không (xét với vận tốc lưới là 400 m/phút)......... 38
Bảng 4.8: Nồng độ và độ khô của tấm giấy khi qua các hộp hút chân không ướt ........ 39
Bảng 4.9: Nồng độ và độ khô của tấm giấy khi qua các hộp hút chân không khô ....... 40
Bảng 4.10: Độ khô của tấm giấy khi qua các khe ép .................................................... 43
Bảng 4.11: Ảnh hưởng của việc sử dụng chất trợ bảo lưu đến sự thoát nước .............. 46
viii
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Giấy được coi là một phát minh có giá trị lâu bền của nền văn minh nhân loại
bởi do các công dụng rất thiết thực và đặc biệt quan trọng của nó cho đời sống con
người. Vì vậy, giấy là sản phẩm không thể thiếu trong mọi hoạt động của bất kỳ đất
nước nào, trong một lĩnh vực nào. Giấy được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực,
ngoài việc ghi chép in ấn nó còn được sử dụng trong công nghiệp bao bì, hòm hộp,
chứa đựng hàng hóa…
Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa thì nhu cầu tiêu
thụ giấy nhiều hơn. Đặc biệt, khi Việt Nam trở thành thành viên thứ 150 của tổ chức
thương mại thế giới đã tạo ra cơ hội cho các doanh nghiệp sản xuất giấy của Việt Nam
thâm nhập vào thị trường Lào, Campuchia và các nước trong khu vực. Tuy nhiên sản
phẩm giấy công nghiệp trong nước nói chung và giấy carton nói riêng vẫn chưa đáp
ứng được nhu cầu trong nước. Đứng trước tình hình trên, ngành giấy Việt Nam cần
phải chú trọng đầu tư, nâng cao hiệu quả sản xuất trong quá trình sản xuất giấy nói
chung và giấy carton nói riêng để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của xã hội. Như vậy,
nhu cầu giấy ngày càng tăng cao đòi hỏi công nghệ cũng như chất lượng sản phẩm
phải luôn luôn cải tiến không ngừng. Bên cạnh đó, máy móc, thiết bị là công cụ hỗ trợ
cho việc sản xuất phải được cải thiện và đổi mới. Do vậy, chất lượng giấy của nước ta
tuy có cải thiện hơn trước nhưng vẫn còn nhiều hạn chế và để đạt được sản phẩm giấy
theo yêu cầu thì mọi công đoạn trong quá trình sản xuất giấy cần phải phát huy hết
những công dụng và sự ảnh hưởng của nó lên tờ giấy. Trong đó xeo là một công đoạn
cực kì quan trọng, không thể thiếu trong quá trình sản xuất giấy và ảnh hưởng trực tiếp
lên chất lượng tờ giấy.
Công ty TNHH Giấy Chánh Dương (Đài Loan-Trung Quốc), là công ty có vốn
đầu tư 100% nước ngoài, là một trong những công ty sản xuất giấy báo bì lớn nhất ở
nước ta hiện nay. Hiện nay, do việc kiểm soát chưa tốt về độ thoát nước của tấm giấy
1
ướt trên lưới xeo và bộ phận ép cũng như độ ẩm cho nên chất lượng giấy carton 3 lớp
của công ty TNHH Giấy Chánh Dương chưa đạt được yêu cầu cao. Thực hiện điều này
trên một lớp đã khó, 3 lớp càng khó khăn hơn. Xuất phát từ tầm quan trọng trên, chúng
tôi đã quyết định thực hiện đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự thoát
nước trong sản xuất giấy carton 3 lớp tại công ty giấy Chánh Dương” nhằm mục
đích tìm ra những biện pháp khắc phục những yếu điểm trên.
Do kiến thức còn hạn chế và thời gian hạn hẹp nên đề tài không tránh khỏi thiếu
sót, rất mong sự chỉ dẫn của quý thầy cô và các bạn bè đồng nghiệp để đề tài được
hoàn thiện hơn.
1.2. Mục đích của đề tài
Khảo sát dây chuyền sản xuất giấy tại công ty từ đó xác định các yếu tố gây ảnh
hưởng tới khả năng thoát nước của tấm giấy ướt trên lưới xeo và bộ phận ép. Đồng
thời tìm hiểu ngược lại sự ảnh hưởng của độ thoát đến các tính chất khác nhau của
giấy carton 3 lớp. Đề xuất biện pháp cải tiến nhằm tăng năng suất và chất lượng sản
phẩm, góp phần cạnh tranh với thị trường.
1.3. Yêu cầu thực hiện
Khảo sát dây chuyền sản xuất giấy carton ba lớp.
Khảo sát các yếu tố kĩ thuật ảnh hưởng lên độ thoát nước.
Khảo sát sự tương tác của chất trợ bảo lưu, các yếu tố công nghệ khác ảnh
hưởng tới độ thoát nước.
Khảo sát ảnh hưởng của độ thoát nước lên tính chất của giấy carton 3 lớp, mối
tương quan giữa độ thoát nước và chất lượng giấy.
1.4. Giới hạn đề tài
Vì thời gian có hạn, nên đề tài chỉ tìm hiểu trên một loại sản phẩm tại công ty
đó là KA-230.
Chỉ khảo sát phần ướt của dây chuyền là chính (phần lưới và phần ép máy xeo).
Đề tài chỉ đi sâu vào vấn đề thoát nước của tấm giấy ướt, độ ẩm và các yếu tố công
nghệ liên quan. Không đi sâu vào nghiên cứu cấu tạo chi tiết từng thiết bị, cũng như
không đi sâu vào dây chuyền công nghệ sản xuất bột…
2
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ giấy tại Việt Nam
Sản lượng giấy bình quân năm là 2005 là 850.000 tấn, năm 2006 là 887.400 tấn,
năm 2007 là 927.700 tấn, năm 2008 là 972.400 tấn, năm 2009 là 1.039.200 tấn. Tiêu
thụ giấy bình quân theo đầu người là 15 kg/người/năm trong năm 2006, 19 kg/người
trong năm 2007, 21,75 kg/người trong năm 2008, 24,25 kg/người năm 2009, dự báo
đến cuối năm 2010 mức tiêu dùng này còn cao hơn nữa. Ngành giấy đã bắt đầu có
những tín hiệu tích cực ban đầu khi mà sản lượng trong tháng 4 đã phục hồi nhẹ trở
lại, đạt 95 ngàn tấn, tăng 1,05% so với cùng kỳ năm 2009. (Nguồn Hiệp hội giấy và
bột giấy Việt Nam).
Theo khảo sát một số nhà máy đang có những biến động về tình hình thu mua
nguyên liệu đầu vào, giá thu gom trong nước đối với loại OCC dao động từ 1,5 - 1,8
triệu đồng/tấn, giấy lề trắng dao động từ 6,8 - 7,2 triệu đồng/tấn. Tuy nhiên các loại
giấy trắng tái chế vẫn đang bị thiếu hụt do nguồn cung của nhập khẩu và thu gom
trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu. (theo vietpaper.com)
Bên cạnh đó, đa số các nhà máy sản xuất giấy bao bì vừa và nhỏ tại Việt Nam
thường không có các chiến lược lâu dài về sản xuất nên hiện tại đang trong tình trạng
không ổn định và chủ yếu dựa vào kinh nghiệm để phán đoán tình hình nên lượng mua
vào và giá mua rất khác nhau. Ngoài ra, một số các nhà máy còn đang chuyển sang sản
xuất giấy bao bì xi măng vì phân khúc thị trường này vẫn còn có khả năng phát triển
và tiêu thụ tốt trong thời gian gần đây.
Bảng 2.1: Thị trường nhập khẩu giấy 3 tháng đầu năm 2010
Lượng giấy
Trị giá
(tấn)
(USD)
STT
Thị trường
01
Ấn Độ
208
1.935.504
02
Áo
204
249.486
3
03
Đài Loan
41.202
19.072.004
04
Đức
412
890.749
05
Hàn Quốc
16.568
9.594.495
06
Hoa Kỳ
2.453
2.770.516
07
Indonesia
46.396
30.255.231
08
Italia
181
404.551
09
Malaysia
3.132
2.898.487
10
Nga
5.107
4.132.107
11
Nhật Bản
3.914
5.889.814
12
Phần Lan
774
876.337
13
Pháp
121
218.023
14
Philippines
4.833
2.922.154
15
Singapore
3.308
14.809.212
16
Thái Lan
45.927
23.934.459
17
Trung Quốc
9.336
7.813.156
187.841
136.112.165
Tổng cộng
Ngoài ra trong những năm gần đây nước ta đã tham gia vào các tổ chức kinh tế
thế giới và khu vực. Do đó hoạt động thương mại thế giới đã và đang ảnh hưởng trực
tiếp và sâu sắc đến hoạt động sản xuất thương mại ở nước ta, trong đó có ngành công
nghiệp giấy Việt Nam. Ngành giấy Việt Nam cũng đang đứng trước những khó khăn
và thách thức mới. Việc tham gia vào các tổ chức thương mại thế giới đã làm cho giấy
và bột giấy ngoại thâm nhập vào thị trường Việt Nam ngày càng nhiều với sự đa dạng
về mẫu mã hàng hóa, số lượng, chất lượng cũng như giá cả cạnh tranh. Đã và đang đặt
ngành giấy Việt Nam trong khó khăn phải cạnh tranh với sản phẩm ngoại nhập trong
khi chất lượng của chúng ta chưa thật tốt. Trước tình hình này, hơn lúc nào hết ngành
giấy cần phải có những chiến lượt để tồn tại và có thể cạnh tranh với sản phẩm ngoại
nhập Ấn Độ, trong khi đó giá giấy in báo ở Hồng Kông, Đài Loan, Singapore, Thái
Lan giảm mạnh do nhu cầu tiêu dùng thấp mặc dù các nhà sản xuất vẫn còn chịu sức
ép về chi phí tăng. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên là do một số yếu tố như: Sự
4
sụt giảm của nền kinh tế thế giới, sự náo loạn về tài chính làm cho nền công nghiệp
quảng cáo bị sụt giảm kéo theo nhu cầu giấy in báo giảm.
Tại Hội thảo Kỹ thuật do Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam (VPPA), Andritz và
Marubeni tổ chức ngày 24/8/2007 đã công bố dự báo phát triển công nghiệp giấy Việt Nam
đến 2010 và tầm nhìn 2015. Theo đó, năm 2010 tiêu dùng giấy ở Việt Nam lên đến 2,9 triệu
tấn giấy và năm 2015 tiêu dùng tới 6 triệu tấn giấy, tăng so với năm 2007 (1,8 triệu tấn) lần
lượt là 1,6 lần và 3,35 lần. Tiêu dùng tính theo đầu người (kg/người/năm) là 32 kg và 60 kg.
Bảng 2.2: Dự báo ngành giấy năm 2020
2005
2010
2015
2020
Sản xuất
860.000
1.019.000
1.765.500
3.637.830
Nhập khẩu
651.000
1.302.000
1.906.000
2.477.800
Xuất khẩu
135.000
155.000
205.000
308.900
Tiêu dùng
1.376.000
2.166.000
3.466.500
5.808.730
Dân số
83
93
103
115
Bình quân đầu người
17
23
34
50
2.2. Tổng quan về công ty giấy Chánh Dương
2.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển
Công ty TNHH Giấy Chánh Dương được đặt tại đường D15 khu công nghiệp
Mỹ Phước 1 huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương. Công ty với sự đầu tư 100% vốn của
Đài Loan đã chính thức đi vào sản xuất những tấn giấy đầu tiên vào tháng 8/2004.
Công ty được thiết kế với dây chuyền sản xuất 80 nghìn tấn/năm. Tháng 9/2006, công
ty đã chuyển giao về cho tập đoàn công ty giấy Cửu Long (Trung Quốc) và đã lấy tên
Công ty TNHH Giấy Chánh Dương Cửu Long với công suất 100 nghìn tấn/năm.
Hiện nay công ty đang trong quá trình phát triển, công ty đã xây dựng dây
chuyền sản xuất thứ 2 (máy giấy 2) cũng đặt tại nội bộ của công ty. Ướt tính dây
chuyền sẽ đi vào hoạt động năm 2012 với công suất 150 nghìn tấn/năm. Ngoài ra công
ty đang có dự án sắp được khởi công ở khu vực phía Bắc nước ta, với công suất
khoảng 175 nghìn tấn/năm.
5
2.2.2. Sản phẩm
Công ty chỉ sản xuất một loại giấy duy nhất đó là giấy bao bì carton 3 lớp. Các
loại giấy của công ty được thể hiện qua bảng dưới đây.
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn quản lí sản phẩm công ty
STT
Kí hiệu
Định
Cường độ
lượng
chịu bục
(g/m2)
(kgf/cm2)
Tỉ lệ
Cường độ
Tỉ lệ
Độ ẩm
chịu bục
nén (kgf)
nén
(%)
1
YA-230
230+5-8
7,36
3,2
36,34
15,8
8+-1
2
YA-200
200+5-8
6,40
3,2
31,60
15,8
8+-1
3
KA-230
230+5-8
7,36
3,2
36,34
15,8
8+-1
4
KA-200
200+5-8
6,40
3,2
31,60
15,8
8+-1
5
KA-175
175+3-5
5,60
3,2
27,65
15,8
8+-1
6
KB-175
175+3-5
4,90
2,8
24,85
14,2
8+-1
7
YB2-175
175+3-5
4,73
2,7
23,98
13,7
8+-1
8
YBB-150
150+3-5
3,90
2,6
18,90
12,6
8+-1
9
KBB-200
200+3-5
5,20
2,6
25,20
12,6
8+-1
10
KBB-175
175+3-5
4,55
2,6
22,05
12,6
8+-1
11
KBB-150
150+3-5
3,90
2,6
18,90
12,6
8+-1
12
KBB-125
125+3-5
3,25
2,6
15,75
12,6
8+-1
13
M-230
230+5-8
5,06
2,2
31,51
13,7
8+-1
14
M-180
180+3-5
3,96
2,2
24,66
13,7
8+-1
15
M-150
150+3-5
3,30
2,2
20,55
13,7
8+-1
16
M-140
140+3-5
3,08
2,2
17,64
12,6
8+-1
17
M-125
125+3-4
2,75
2,2
14,50
11,6
8+-1
18
M-115
115+3-4
2,53
2,2
13,34
11,6
8+-1
(nguồn công ty giấy Chánh Dương)
2.3. Tổng quan về giấy bao bì carton
2.3.1. Khái niệm
Giấy là một sản phẩm của xơ sợi cellulose có dạng tấm, trong đó sợi và các
phần sợi được liên kết với nhau tạo thành mạng không gian ba chiều.
6
Giấy carton là loại sản phẩm giấy thứ hai được phân biệt với giấy thường dựa
vào độ dày của nó. Thông thường tất cả những tấm giấy có độ dày trên 0,3 mm được
gọi là giấy carton nhưng đây chỉ là khái niệm mang tính tương đối. Ngoài ra còn cỏ thể
phân biệt giấy thông thường với giấy carton bởi định lượng của giấy. Nếu định lượng
từ 225 g/m2 thì được coi là giấy carton và giấy có định lượng dưới 225 g/m2 thì được
xem là giấy thông thường. Tuy nhiên, trong một số trường hợp phân loại phụ thuộc
vào mục đích sử dụng, một số loại có định lượng nhỏ hơn 225 g/m2 vẫn được gọi là
giấy carton (như giấy làm hòm hộp, làm thành phần carton sóng…) và một số có định
lượng cao hơn 225 g/m2 vẫn không được coi là giấy carton (như giấy lọc, giấy
thấm…).
Giấy thu hồi là nguồn nguyên liệu không thể thiếu của ngành công nghiệp giấy
ở những nước phát triển. Đây là nguồn nguyên liệu thứ hai của ngành công nghiệp
giấy. Không đi từ rừng mà thu gom từ các nguồn giấy đã qua sử dụng. Giấy thu hồi
dùng để sản xuất ra các loại giấy báo, giấy hòm hộp, bìa carton… Giấy carton có thể
có một hay nhiều lớp, chúng có thể được sản xuất trên những công nghệ xeo giấy khác
nhau. Giấy carton 3 lớp được công ty giấy Chánh Dương sản xuất được hình thành từ
sự kết hợp của các lớp với nhau trên sơ đồ công nghệ 3 lưới xeo dài, sản phẩm này
được sử dụng cho việc sản xuất hòm hộp, carton gấp, bao bì hay các sản phẩm tương
tự.
2.3.2. Phân loại
Có thể xếp carton thường thành nhiều loại như sau:
- Carton nhiều lớp (Linerboard hay Duplex, Triplex…) có ít nhất 2 lớp.
- Carton thực phẩm (Foodboard) có thể có một hay nhiều lớp.
- Carton hộp (Folding boxboard) có nhiều lớp từ các loại bột khác nhau.
- Carton xốp (Chip board).
- Carton có tráng (Base board).
- Carton thạch cao (Gypsum board).
- Carton sóng (Medium) bao gồm một hay nhiều lớp sóng được dán dính,
xen kẽ liên tiếp với một hay nhiều lớp carton phẳng.
- Và một số sản phẩm khác.
Dưới đây là một số sản phẩm là từ giấy carton.
7
Hình 2.1: Các sản phẩm từ giấy carton
2.3.3. Ưu điểm khi sản xuất giấy carton từ giấy tái chế
Sản xuất giấy carton từ nguyên liệu giấy thu hồi có những ưu điểm sau:
- Đẩy mạnh phát triển ngành công nghệ sản xuất giấy bao bì carton từ
nguyên liệu giấy thu hồi là hướng phát triển đúng đắn vì nó phù hợp với quá trình
phát triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
- Đạt hiệu quả kinh tế trong sản xuất vì nguồn nguyên liệu giấy tái chế rẻ
tiền hơn rất nhiều so với nguồn nguyên liệu nguyên thủy. Hơn nữa dùng nguồn
nguyên liệu giấy tái chế sử dụng ít năng lượng hơn nguồn nguyên liệu nguyên
thủy. Công việc thu gom vận chuyển cũng dễ dàng hơn so với nguyên liệu là gỗ.
- Giấy tái chế tốt hơn giấy nguyên thủy về mặt bảo vệ môi trường giúp bảo
tồn rừng vì làm giảm nhu cầu gỗ để làm bột giấy. Gìn giữ nguồn tài nguyên và
giảm thiểu ô nhiễm trong quá trình sản xuất vì xơ sợi đã được sản xuất trước đó.
Đồng thời giảm chất thải rắn vì giảm lượng rác thải do lấy lại giấy trong rác.
8
2.4. Tổng quan về quy trình sản xuất giấy từ nguyên liệu giấy thu hồi
Bể chứa đầu máy
Thùng điều tiết
Sàng tinh
Thùng đầu
Dàn lưới
Hệ thống ép
Cụm sấy 1,2,3
Gia keo bề mặt
Cụm sấy 4
Cáng láng
Cuộn giấy
Cắt cuộn
Đóng gói thành phẩm
Hình 2.2: Tổng quan quy trình sản xuất giấy
Bột sau khi được xử lý hoàn tất sẽ được đưa vào bể chứa đầu máy, tại đây bột
sẽ được quậy liên tục và phối trộn các chất phụ gia theo yêu cầu sẵn sàng chuẩn bị để
bơm sang thùng điều tiết. Nồng độ bột trong bể chứa từ 3 – 4%. Tại thùng điều tiết
dòng bột sẽ được duy trì chảy ổn định và được đưa sang bơm quạt bơm vào sàng tinh.
Dòng bột trong thùng điều tiết lúc ra nồng độ khoảng 3 – 4% sẽ được pha loãng xuống
còn 0,6% bằng nước trắng trước khi được đưa sang sàng tinh. Dòng bột đưa vào hệ
9
thống sàng tinh nhằm mục đích loại bỏ lần cuối cùng những tạp chất có kích thước lớn
hơn so với những xơ sợi và những chất phụ gia giúp cho quá trinh hình thành tờ giấy
được đều hơn.
Sau khi dòng bột được loại bỏ những tạp chất sẽ được đưa vào thùng đầu để
chuẩn bị cho quá trình xeo. Nồng độ bột khi đi ra khỏi sàng tinh sẽ được hòa lẫn tới
nồng độ khoảng 0,5% trước khi đi vào thùng đầu. Tại thùng đầu dòng bột sẽ được
phân bố thật đều theo chiều ngang và được phun bột thật đều theo thời gian lên lưới
xeo hay thật đều theo chiều máy chạy. Tại hệ thống dàn lưới, tấm giấy sẽ được hình
thành. Tờ giấy sẽ được hình thành đều và thoát nước tốt nhờ vào các thiết bị được lắp
đặt trên hệ thống dàn lưới như dao gạt nước, hòm hút chân không…
Tờ giấy tiếp tục đi qua bộ phận ép. Tờ giấy sẽ được ép vắt được càng nhiều
nước càng tốt. Hơn nữa, cải thiện được bề mặt tờ giấy xóa bỏ vết lưới trên tấm giấy.
Đồng thời tăng độ chặt của tấm giấy từ đó làm tăng diện tích tiếp xúc giữa các bề mặt
xơ sợi kết quả là tăng độ bền cơ lý của giấy. Độ khô của tấm giấy sau khi đi qua bộ
phận ép đạt khoảng 40 – 45%, khi đó tờ giấy tiếp tục đi qua bộ phận sấy.
Bộ phận sấy làm tiếp tục bay hơi phần nước còn lại trong tấm giấy bằng cách sử
dụng nhiệt. Tờ giấy đi vào các lô sấy dưới nhiệt độ cao sẽ được làm khô. Quá trình sấy
gồm 4 giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là “làm nóng tấm giấy”. Giai đoạn thứ hai là “tốc
độ khô không đổi”. Giai đoạn thứ ba là “sấy giảm tốc độ” và giai đoạn thứ tư là giai
đoạn “khô ổn định”. Sau khi đi qua 3 giai đoạn sấy đầu tiên giấy sẽ được gia keo bề
mặt ngay trên máy xeo. Bộ phận gia keo này nằm ở giữa giai đoạn sấy thứ 3 và thứ 4.
Sau khi được gia keo tấm giấy tiếp tục đi qua giai đoạn sấy thứ 4. Xong quá trình sấy
tờ giấy đạt độ khô từ 90 – 92%.
Tờ giấy tiếp tục đi qua bộ phận cán láng. Nhiệm vụ của bộ phận cán láng là làm
cho bề mặt tờ giấy được nhẵn hơn, bóng hơn và chặt hơn. Sau cùng giấy được cuộn lại
thành cuộn lớn, cuộn mẹ. Đây là bộ phận cuối cùng của dây chuyền máy xeo sau đó từ
cuộn mẹ giấy sẽ được chia thành những cuộn con có kích thước khác nhau tùy theo
yêu cầu của đơn đặt hàng.
10
2.5. Tổng quan về sự thoát nước và độ thoát nước
2.5.1. Các khái niệm cơ bản
Sự thoát nước có thể được hiểu là hiện tượng chảy của dòng nước xảy ra giữa
phần thùng đầu và một điểm ngay trước hộp hút chân không. Sự thoát nước diễn ra
trong quá trình tạo hình tờ giấy khi huyền phù bột được chuyển từ trạng thái phân tán
hỗn loạn sang cấu trúc mạng mà ở đó xơ sợi có độ linh động khá nhỏ. Nhưng trên thực
tế sự thoát nước lại được coi là sự thoát nước trong suốt phần ướt của máy xeo, gồm
bộ phận lưới và bộ phận ép.
Sự thoát nước được chia thành hai loại:
- Sự thoát nước cơ học: Là sự thoát nước có được từ một số chi tiết lắp đặt
dưới lưới xeo như trục đỡ, tấm chặn, dao gạt, hộp hút chân không…
- Sự thoát nước hóa học: Là sự thoát nước có liên quan đến việc có sử dụng
các chất phụ gia trong phần ướt máy xeo.
Sự thoát nước nhanh chậm được thể hiện qua độ thoát nước. Độ thoát nước của
bột là khả năng thoát nước nhanh hay chậm, dễ hay khó của huyền phù bột trong nước.
Trong quá trình nghiền dưới tác dụng cơ học của bột giấy sẽ tạo thành nhiều xơ sợi
mịn hơn, xơ sợi bị chổi hóa ngày càng nhiều. Do vậy bột ngày khó thoát nước hơn. Vì
thế độ thoát nước của bột ngày càng giảm.
Khả năng thoát nước của bột được thể hiện qua độ CSF (CaNadian Standard
Freeness), nghĩa là độ CSF càng lớn thì khả năng thoát nước của bột càng tốt, bột càng
khô. Trong quá trình nghiền bột thì bột càng mịn dần và độ thoát nước càng giảm nên
độ CSF càng giảm. Ngược lại, độ SR (Schopper Reigler) thì biểu thị mức độ mịn của
bột nghĩa là độ SR càng cao thì bột càng mịn khả năng thoát nước càng thấp, trong quá
trình nghiền thì độ mịn của bột tăng dần nên độ SR cũng tăng dần. Vậy độ CSF hoặc
độ SR là những chỉ số đo độ thoát nước của bột đồng thời cũng là độ nghiền của bột.
2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thoát nước
Có hai yếu tố chính ảnh hưởng đến sự thoát nước đó là thoát nước cơ học và
thoát nước hóa học.
a. Thoát nước cơ học:
Sự thoát nước cơ học là sự thoát nước có liên quan đến một số chi tiết lắp đặt
dưới tấm lưới xeo của bộ phận lưới như trục đỡ tấm chặn, dao gạt , chân không… và
11
các yếu tố cơ học khác tại quá trình ép như lực ép, tính chất cơ học của mền và trục
ép…Trong đề tài này, chúng tôi đã tìm hiểu và giới hạn trong những yếu tố chính sau
đây:
- Tính chất của bột giấy
- Cấu trúc lưới xeo
- Chân không
- Cấu trúc lô ép
- Tính chất thoát nước của chăn ép
Ngoài ra, sự thoát nước còn chịu ảnh hưởng các yếu tố khác như: Môi phun,
trục đỡ và tấm chặn, tấm định hình, lực ép,…
b. Thoát nước hóa học:
Sự thoát nước hóa học là sự thoát nước có được từ việc sử dụng hóa chất phụ
gia và do chính bản thân xơ sợi. Trong đề tài này, chúng tôi đã tìm hiểu và giới hạn
trong yếu tố chính là chất trợ bảo lưu (Percol 47).
Ngoài ra còn có các yếu tố khác cũng ảnh hưởng tới sự thoát nước như chất độn
cao lanh, keo bền khô tinh bột biến tính…
2.5.3. Ảnh hưởng của sự thoát nước lên dây chuyền sản xuất
Việc thoát nước có hiệu quả là một yếu tố thuận lợi trong quá trình sản xuất
giấy. Cũng chính vì thế mà việc ảnh hưởng của sự thoát nước lên dây chuyền sản xuất
cũng như ảnh hưởng của nó lên tính chất giấy là hết sức quan trọng. Để phát huy tối đa
hiệu quả của sự thoát nước cũng như cần phải hạn chế tối thiểu rủi ro do nó gây ra thì
cần có những nghiên cứu, những tìm hiểu và từ đó đưa ra những kết quả khả quan để
thực hiện tối ưu điều đó.
Sự ảnh hưởng của sự thoát nước liên quan đến nhiều trong yếu tố công nghệ sản
xuất và tính chất của sản phẩm làm ra cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ.
a. Sự ảnh hưởng lên công nghệ sản xuất:
Trong đề tài này, chúng tôi đã tìm hiểu và giới hạn những yếu tố chính sau đây:
- Sự mài mòn lưới xeo
- Ảnh hưởng lên chăn ép
- Ổn định phần ướt máy xeo
- Năng lượng
12
Hơn nữa sự thoát nước cũng ảnh hưởng lên các yếu tố công nghệ khác như hệ
thống nước trắng và cũng có thể kể đến tính kinh tế trong dây chuyền…
b. Sự ảnh hưởng lên tính chất giấy
Trong đề tài này, chúng tôi đã tìm hiểu và giới hạn trong những yếu tố chính
sau đây:
- Sự tạo hình
- Tính hai mặt
- Định lượng
- Độ ẩm
Ngoài ra sự thoát nước cũng tác động lên những tính chất khác của giấy như độ
xốp, độ chịu nén, độ cong…
13
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT
3.1. Nội dung khảo sát
- Khảo sát qui trình sản xuất giấy carton 3 lớp.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới sự thoát nước tại phần ướt máy xeo:
+ Thành phần bột
+ Cấu trúc lưới
+ Yếu tố chân không
+ Chăn ép
+ Lô ép và lực ép
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của sự thoát nước lên dây chuyền sản xuất
giấy carton 3 lớp:
+ Sự hình thành tấm giấy
+ Tính đồng đều và ổn định
+ Độ ẩm
3.2. Phương pháp thực hiện
Khảo sát từng khâu công nghệ ở nhà máy bằng các phương pháp: Sử dụng máy
ảnh, quan sát thu thập thông tin, ghi nhận hình ảnh, phân tích và xử lý thông tin.
Tham khảo tài liệu qua các nguồn tài liệu: thư viện, tài liệu công ty, sách báo,
tạp chí, thông tin có liên quan trên mạng…
3.2.1. Đo oSR của bột giấy
Độ SR cho biết khả năng thoát nước của bột nghiền. Bột có độ nghiền cao khả
năng thoát nước chậm, ngược lại bột có độ nghiền thấp khả năng thoát nước nhanh.
Dụng cụ và nguyên lý làm việc gồm một phễu kim loại có 2 ống thoát nước:
ống thẳng và ống nhánh. Đáy phễu được bọc một lớp lưới đồng có diện tích 100 cm2.
Ống thoát nhánh được bọc lưới đồng. Trước khi đo phải kiểm tra xem lưới có khít
không.
14
Nếu nước chảy qua lưới có vận tốc lớn hơn 250 ml/phút nước sẽ chảy phần lớn
trên ống lớn ở phần nhánh (bên hông). Khi vận tốc thấp hơn số trên thì nước chảy
phần lớn ở ống thẳng. Sự phân chia dòng chảy này nhờ vật thể hình nón nằm giữa
phễu.
Dưới ống thoát nước đặt 2 ống đông có khắc độ từ 0-1000 ml. Độ SR được đọc
ở ống đong bên nhánh.
Thao tác:
Múc 1 gáo bột chứa khoảng 2g bột KTĐ đổ vào ca chứa và bổ xung nước đến
1000ml. Nhiệt độ dung dịch bột 20 ± 0.5oC. Khuấy mạnh huyền phù bột.
Kéo cần đóng quả chuông, đổ bột vào ống phễu. Sau 5s kéo quả chuông lên cho
nước chảy xuống.
Khi nước ở ống bên hông ngưng chảy, đọc trực tiếp độ 0SR biểu kiến trên ống
đong theo vạch 0 từ trên xuống đến mực nước.
Hình 3.1: Máy đo độ nghiền
3.2.2. Xác định định lượng
Mẫu giấy sau khi được cắt mẫu hình tròn đường kính 15 cm. Sau đó những mẫu
giấy này sẽ được lần lượt đưa lên cân định lượng để cân và xác định định lượng.
Định lượng g/m2 = M/S x 10.000
Trong đó:
- M: trọng lượng mẫu (g)
- S: diện tích mẫu (cm2)
- 10.000 là hệ số quy đổi cm2 ra m2
15